Entwicklung und Untersuchung von Elektrolyten für Alkali-Metall Batterien
Im Rahmen des Exzellenzclusters POLiS werden in der Arbeitsgruppe neue, flüssig-basierte Elektrolytsysteme für Natrium- und Kalium-Ionenbatterien hergestellt und eingehend untersucht. Ziel ist neben der Verbesserung der Batteriesicherheit der Einsatz von Fluor-reduzierten Verbindungen (z.B. Leitsalzen) und die Wirkung von Additiven in der Zelle (z.B. FEC, NaDFOB). Darüber hinaus ist die Arbeitsgruppe an POLiS-übergreifenden Ringversuchen beteiligt und stellt für andere Gruppen Elektrolytlösungen zur Verfügung.
Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist die Untersuchung der Elektrolyte hinsichtlich Degradations- und Zersetzungsprodukte mittels chromatographischer Methoden (Gaschromatographie, HPLC), speziell im Zusammenspiel mit reaktiven Na und K-Grenzflächen. So laufen an der Grenzfläche vielschichtige Prozesse ab, die unter anderem auch lösliche Zersetzungsprodukte erzeugen. Diese diffundieren dann in den Elektrolyten, ändern die Elektrolyt-Charakteristika und führen ihrerseits zu weitergehenden Reaktionen. Aus diesem Grund werden in enger Zusammenarbeit mit Oberflächenmethoden (XPS) und theoretischen Modellierungen Reaktionsmechanismen aufgeklärt, so dass entsprechende Verbindungen besser detektiert und verstanden werden.
Weiterhin werden 3D-Druckmaterialien für Feststoffbatterien basierend auf dem Transport von Na2+-Ionen entwickelt. Die Ziele dabei sind die Erhöhung der Sicherheit durch schwer entflammbare Elektrolyte und neue Möglichkeiten des Aufbaus der Batterie und Optimierung des Volumens durch die Designfreiheiten des 3D-Druckes.
Publikationsliste
Kutlu, A. C.; Nötzel, D.; Hofmann, A.; Ziebert, C.; Seifert, H. J.; Mohsin, I. U.
2024. Electrochimica Acta, 503, Art.-Nr.: 144881. doi:10.1016/j.electacta.2024.144881
Mohsin, I. U.; Hofmann, A.; Ziebert, C.
2024. Electrochimica Acta, 487, Article no: 144197. doi:10.1016/j.electacta.2024.144197
Stüble, P.; Müller, C.; Klemens, J.; Scharfer, P.; Schabel, W.; Häringer, M.; Binder, J. R.; Hofmann, A.; Smith, A.
2024. Batteries and Supercaps, 7 (2), Art.-Nr. e202300375. doi:10.1002/batt.202300375
Ma, L. A.; Buckel, A.; Hofmann, A.; Nyholm, L.; Younesi, R.
2023. Advanced Science, Art.-Nr.2306771. doi:10.1002/advs.202306771
Hashimov, M.; Hofmann, A.
2023. Batteries, 9 (11), Art.-Nr. 530. doi:10.3390/batteries9110530
Müller, C.; Wang, Z.; Hofmann, A.; Stueble, P.; Liu-Théato, X.; Klemens, J.; Smith, A.
2023. Batteries & Supercaps, 6 (11), Art.Nr.: e202300322. doi:10.1002/batt.202300322
Stottmeister, D.; Wildersinn, L.; Maibach, J.; Hofmann, A.; Jeschull, F.; Groß, A.
2023. ChemSusChem, 17 (3), Art.Nr.: e202300995. doi:10.1002/cssc.202300995
Hofmann, A.; Müller, F.; Schöner, S.; Jeschull, F.
2023. Batteries & Supercaps, 6 (12), Art.Nr.: e202300325. doi:10.1002/batt.202300325
Hofmann, A.; Wang, Z.; Bautista, S. P.; Weil, M.; Müller, F.; Löwe, R.; Schneider, L.; Mohsin, I. U.; Hanemann, T.
2022. Data in Brief, 40, Article no: 107775. doi:10.1016/j.dib.2021.107775
Hofmann, A.; Rauber, D.; Wang, T.-M.; Hempelmann, R.; Kay, C. W. M.; Hanemann, T.
2022. Molecules, 27 (15), Art.Nr.: 4729. doi:10.3390/molecules27154729
Fu, Q.; Wu, X.; Luo, X.; Indris, S.; Sarapulova, A.; Bauer, M.; Wang, Z.; Knapp, M.; Ehrenberg, H.; Wei, Y.; Dsoke, S.
2022. Advanced functional materials, 32 (16), Art.Nr.: 2110674. doi:10.1002/adfm.202110674
Löwe, R.; Hanemann, T.; Zinkevich, T.; Hofmann, A.
2021. Polymers, 13 (24), Article no: 4469. doi:10.3390/polym13244469
Hofmann, A.; Wang, Z.; Bautista, S. P.; Weil, M.; Müller, F.; Löwe, R.; Schneider, L.; Mohsin, I. U.; Hanemann, T.
2021. Electrochimica acta, 403, Art.Nr.: 139670. doi:10.1016/j.electacta.2021.139670
Rauber, D.; Hofmann, A.; Philippi, F.; Kay, C. W. M.; Zinkevich, T.; Hanemann, T.; Hempelmann, R.
2021. Applied Sciences, 11 (12), 5679. doi:10.3390/app11125679
Patente
|
A. Hofmann, F. Müller, A. Smith, I. Reuter; |
|
A. Hofmann, I. Reuter; |
Mitarbeitende
|
